DK160285B - Haerdende amalgamkomposition til dental anvendelse - Google Patents

Description

DK 160285 B

Den foreliggende opfindelse angår hærdende amalgamkompositioner til dental anvendelse. Dentalamalgamer fremstilles ved triturering af legeringspulvere, der i det væsentlige består af sølv og tin, med kviksølv, hvorefter 5 amalgamerne kondenseres og benyttes til at fylde i hulrum i tænderne.

I den efterfølgende beskrivelse er samtlige procenter angivet som vægtprocenter, med mindre andet er angivet.

10 Hidtil har legeringer til fremstilling af dentalamalgamer i det væsentlige været sammensat af sølv (min. 65%), tin (max. 29%), kviksølv (max. 3%) og zink (max. 2%) som specificeret ved JIS T-6109. Det har imidlertid vist sig, at sådanne amalgam-legeringer, som opfylder denne speci-15 fikation, har utilstrækkelige mekaniske egenskaber og en utilstrækkelig korrosionsbestandighed, eftersom der efter hærdningen udkrystalliserer en fase af Sn^_g Hg () / hvilken fase har en ringe styrke og derfor er udsat for korrosion.

20

For nylig har man foreslået at anvende amalgam-legeringer med høje indehold af kobber eller amalgam-legeringer af den dispersions-hærdende type, som ikke bevirker nogen udkrystallisation af den ovennævnte fase. Disse legerin-25 ger omfatter kobber i en mængde, som overskrider den øvre grænse fastsat ved den ovennævnte japanske industri-standard (JIS), og det har været anført, at sådanne legeringer vil medføre forbedringer i de mekaniske egenskaber ved at bevirke en udkrystallisation af Cu^Sn (O- eller 30 CugSn^ (n)-fasen, medens udkrystallisationen af Sn^_g Hg (^)-fasen undertrykkes. Disse forslag har imidlertid ikke taget højde for den oprindelige trykstyrke efter kondenseringen og toxiciteten af det udsivende kviksølv.

Med andre ord tager det flere timer at få det kondense-35 rede amalgam til at opnå en styrke, der er tilstrækkelig til at kunne modstå bidekræfterne. Indtil da er der en mulighed for, at det kondenserede amalgam vil gå i styk- 2

DK 160285 B

ker, hvis der påføres ydre kræfter. Hertil kommer, at konventionelle amalgamer er behæftet med en anden ulempe, nemlig at de under hærdningen kommer i kontakt med orale væsker, således at den skadelige kviksølvudsivning kan 5 akkumuleres i kroppen.

Det er et formål med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en løsning på de ovenfor nævnte problemer.

10 Det har således overraskende vist sig, at grundstoffet selen er effektivt til at forøge den oprindelige trykstyrke af et dentalamalgam med henblik på at beskytte dette imod brud, der kan tilskrives bidekræfterne, og grundstoffet selen er endvidere effektivt til undertryk-15 kelse af toxiciteten af det udsivende kviksølv.

Selen er et grundstof, som har vanskeligt ved at danne legeringer med de amalgamerbare grundstoffer såsom sølv, tin, kobber eller kviksølv. Ikke desto mindre reagerer 20 selen delvis med kviksølv i et amalgam under dannelse af en fase af SeHg. Imidlertid finder denne reaktion kun sted i amalgamets overfladelag. Dette resulterer i, at amalgamets plasticitet forringes, medens den oprindelige trykstyrke tiltager. Denne mekanisme svarer nøje til den 25 mekanisme, der finder sted i beton indeholdende sten, sand og cement, og den tilvejebringer en ekstremt fast struktur. Som konsekvens heraf har amalgamet forbedrede mekaniske egenskaber efter hærdningen, eksempelvis med hensyn til trykstyrke og flydning. Den mest bemærkelses-30 værdige egenskab ved selen er, at dette grundstof virker antagonistisk over for toxiciteten af det kviksølv, som udsiver med de orale væsker.

Med opfindelsen tilvejebringes således en hærdende kompo-35 sition til dental anvendelse, hvilken sammensætning omfatter en dental sølvamalgam-legering, som i det væsentlige består af sølv og tin og indeholder et eller 3

DK 160285 B

flere af metallerne kobber, zink, Indium, palladium og guld- Kompositionen ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at den yderligere indeholder selen, og at legeringen amalgameres ved triturering med kviksølv.

5

Opfindelsen forklares nærmere med henvisning til den medfølgende tegning, hvor figurerne 1-4 viser fasekontrast-mikrofotografier af L-celler.

10 Figur 1 viser normalt dyrkede L-celler.

Figur 2 viser L-celler, som er tilført amalgam fra sammenligningsprøve 1.

15 Figur 3 viser L-celler, som er tilført amalgam fra prøve 3, og figur 4 viser L-celler, som er tilført amalgam fra prøve 1.

20 Mængden af selen, som er indeholdt i amalgamsammensætningen ifølge opfindelsen, er mellem 0,005 og 5% regnet på den totale vægt af amalgam-legeringen og det kviksølv, hvormed legeringen skal amalgameres. Den øvre grænse på 25 5% er valgt på grund af, at den resulterende sammensæt ning ved mængder over denne øvre grænse har en trykstyrke, der er mindre end trykstyrken af en selenfri sammensætning. Den nedre grænse på 0,005% er fastsat under hensyn til, at selen i mængder under denne værdi har vist 30 sig at være uden nogen væsentlig virkning.

Amalgamkompositioner indeholdende selen kan ikke blot anvendes med fordel i konventionelle legeringer, som svarer til de japanske industri-standarder. De kan også an-35 vendes i legeringer med høje indhold af kobber eller i legeringer af den dispersionshærdende type. Amalgam-blandingen kan indeholde selen i enhver egnet form, idet man 4

DK 160285 B

eksempelvis kan (1) blande selen med pulvere af en amalgam-legering efterfulgt af en triturering med kviksølv, (2) forsmelte selenet i en amalgam-legering eller i kviksølv, idet der i begge tilfælde opnås et amalgam, eller 5 (3) blande selen-holdige legeringspulvere af dispersions typen med kviksølv. Det således tilsatte selen virker forbedrende på den oprindelige trykstyrke af amalgamet og reducerer toxiciteten af kviksølv.

10 I en særlig foretrukken udførelsesform for tilsætningen af selen foretager man en foreløbig belægning af selen-pulveret med sølv, tin, kobber, zink, indium, palladium, guld eller kviksølv eller en legering indeholdende et eller flere af disse metaller. Denne indledende belægning 15 kan foretages ved damppåføring eller plettering. Denne metode gør amalgameringen mere ensartet end de ovennævnte tre metoder, ved hvilke selenet på simpel måde tilsættes, og derved bliver den praktiske anvendelse af opfindelsen mere effektiv.

20

Opfindelsen illustreres nærmere ved de følgende eksempler, ifølge hvilke der fremstilles prøver som beskrevet senere. Testresultaterne fremgår af eksemplerne.

25 EKSEMPEL 1

En amalgam-legering indeholdende 70% sølv, 27% tin og 3% kobber blev smeltet og disintegreret ved forstøvning i en nitrogenstrøm. Det herved dannede fine pulver, som kunne 30 passere igennem en sigte med maskevidde 0,053 mm, blev varmebehandlet og derefter ensartet blandet med 0,2 vægt-% selenpulver. Den resulterende blanding blev blandet med kviksølv i et vægtforhold på 1:0,75 og derefter tritureret mekanisk ved hjælp af en amalgamator i 10 sekunder, 35 hvorved der fremstilledes en prøve 1.

5

DK 160285 B

EKSEMPEL 2

En amalgam-legering med en sammensætning svarende til 70% 5 sølv, 27% tin og 3% kobber blev smeltet og disintegreret ved forstøvning i en nitrogenstrøm. Det herved dannede fine pulver, som kunne passere igennem en sigte med maskevidde 0,053 mm, blev varmebehandlet og derefter ensartet blandet med 0,2 vægt-% pulveriseret selen, som for-10 inden var blevet belagt (ved vakuum-belægning) med et tyndt lag sølv af en tykkelse på omkring 5 nm. Den resulterende blanding blev blandet med kviksølv i et vægtforhold på 1:0,75 og derefter mekanisk tritureret ved hjælp af en amalgamator i 10 sekunder. Herved fremstilledes en 15 prøve 2.

EKSEMPEL 3

En amalgam-legering med en sammensætning svarende til 70% 20 sølv, 26% tin og 3% kobber, 0,5% zink og 0,5% selen blev smeltet og udhældt i en støbeform til dannelse af en barre, som derefter blev findelt. Det fine pulver, som kunne passere igennem en sigte med maskevidde 0,074 mm, blev varmebehandlet. Den resulterende blanding blev til-25 sat kviksølv i et vægtforhold på 1:1 og derefter tritureret mekanisk ved hjælp af en amalgamator i 10 sekunder.

Herved fremstilledes prøve 3.

EKSEMPEL 4 30

En amalgam-legering med en sammensætning svarende til 70% sølv, 27% tin og 3% kobber blev smeltet og disintegreret ved forstøvning i en nitrogenstrøm. Det fine pulver, som kunne passere igennem en sigte med maskevidde 0,053 mm, 35 blev varmebehandlet og blandet med 0,1% selenholdigt kviksølv i et vægtforhold på 1:0,85. Den resulterende blanding blev mekanisk tritureret ved hjælp af en amalga- 6

DK 160285 B

mator i 10 sekunder, hvorved der opnåedes en prøve 4.

EKSEMPEL 5 5 En amalgam-legering med en sammensætning svarende til 69,9% sølv, 27% tin, 3% kobber og 0,1% selen blev smeltet og disintegreret ved forstøvning i en nitrogenstrøm. Det fine pulver, som kunne passere igennem en sigte med maskevidde 0,053 mm, blev varmebehandlet og blandet med 10 0,1% selen-holdigt kviksølv i et vægtforhold på 1:0,75.

Den resulterende blanding blev mekanisk tritureret ved hjælp af en amalgamator i 10 sekunder, hvorved der opnåedes en prøve 5.

15 EKSEMPEL 6

En amalgam-legering med en sammensætning svarende til 70% sølv, 27% tin, 2% kobber og 1% selen blev smeltet og udhældt i en støbeform til fremstilling af en barre, som 20 derefter blev findelt. Dette første fine pulver, som kunne passere igennem en sigte med maskevidde 0,074 mm, blev varmebehandlet. Pulveret blev mekanisk blandet med en anden fin pulverfraktion i et vægtforhold på 6:4, idet den anden fine pulverfraktion opnåedes ved smeltning af 25 en amalgam-legering med en sammensætning svarende til 72% sølv, 27% kobber og 1% indium efterfulgt af en forstøvning og en sigtning ved hjælp af en sigte med maskevidde 0,053 mm. Det herved opnåede pulver blev blandet med kviksølv i et vægtforhold på 1:1,2 og derefter mekanisk 30 tritureret ved hjælp af en amalgamator i 15 sekunder, hvorved der dannedes en prøve 6.

EKSEMPEL 7 35 En amalgam-legering med en sammensætning på 45% sølv, 30% tin og 25% kobber blev smeltet og disintegreret ved forstøvning i en nitrogenstrøm. Det fine pulver, som kunne

DK 160285 B

7 passere igennem en sigte med maskevidde 0,053 mm, blev varmebehandlet og blandet med kviksølv i et vægtforhold på 1:0,82. Den resulterende blanding blev blandet med pulverformigt selen i en mængde på 2,0% beregnet på den 5 totale vægt af pulveriseret legering og kviksølv og derefter mekanisk tritureret ved hjælp af en amalgamator i 10 sekunder. Herved opnåedes en prøve 7.

I det følgende gives et antal sammenligningseksempler, 10 som ikke inkluderer selen.

SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL 1

En amalgam-legering med en sammensætning på 70 % sølv, 27 15 % tin og 3 % kobber blev smeltet og disintegreret ved forstøvning i en nitrogenstrøm. Det fine pulver, som kunne passere igennem en sigte med maskevidde 0,053 mm, blev varmebehandlet og blandet med kviksølv i et vægtforhold på 1:0,75. Den resulterende blanding blev mekanisk tritu-20 reret ved hjælp af en amalgamator i 10 sekunder, hvorved der opnåedes en sammenligningsprøve 1.

SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL 2 25 En amalgam-legering med en sammensætning på 70% sølv, 26% tin, 3% kobber og 1% zink blev smeltet og udhældt i en støbeform til opnåelse af en barre, som derefter blev findelt. Det fine pulver, som kunne passere igennem en sigte med maskevidde 0,074 mm, blev varmebehandlet og 30 derefter blandet med kviksølv i et vægtforhold på 1:1.

Den resulterende blanding blev mekanisk tritureret ved hjælp af en amalgamator i 10 sekunder, hvorved der opnåedes en sammenligningsprøve 2.

35

DK 160285B

8 SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL 3

En amalgam-legering med en sammensætning på 70% sølv, 27% tin og 3% kobber blev smeltet og udhældt i en støbeform 5 til opnåelse af en barre, der derefter blev findelt. Det fine pulver, som kunne passere igennem en sigte med maskevidde 0,074 mm, blev varmebehandlet. Samtidig blev en amalgam-legering med en sammensætning svarende til 72% sølv, 27% kobber og 1% indium smeltet og disintegreret 10 ved forstøvning i en nitrogenstrøm, hvorefter legeringen blev ledt igennem en sigte med maskevidde 0,053 mm. Det først udstrømmende pulver blev mekanisk blandet med det efterfølgende pulver i et vægtforhold på 6:4 til dannelse af et legeringspulver, som blev blandet med kviksølv i et 15 vægtforhold på 1:1,2. Den resulterende blanding blev mekanisk tritureret ved hjælp af en amalgamator i 15 sekunder, hvorved der opnåedes en sammenligningsprøve 5.

20 25 30 35 9

DK 160285 B

Tabel

Behand- Trykstyrke Flydning Cytotoxici- lingstid (kg/cm2) (%) tet * 5 30 min. 24 timer

Prøve 1 8 637 4750 0,73 ingen " 2 8 933 5070 0,70 ingen " 3 6 710 4010 2,30 let " 4 6 967 6160 0,31 ingen " 5 8 625 4650 1,20 ingen " 6 6 765 5530 1,05 ingen 10 " 7 8 772 5180 0,58 let sml.

prøve 1 8 403 4340 1,42 udpræget "2 6 445 3770 2,80 udpræget "3 6 534 5281 1,60 udpræget 15 *

Se figurerne 1-4 I tabellen skal behandlingstiden opfattes som det tidsperiode, hvorunder blandingerne kondenseres og let udskæ-20 res til tandmodeller, og såvel trykstyrken som flydningen er målt i henhold til the American Dental Association Specification No. 1 (A. D. A. S. No. 1)

En prøvning af cytotoxiciteten blev gennemført på basis 25 af den såkaldte "Spangberg"s 51 Cr release assay".

Forsøgsresultaterne viser, at prøverne 1, 2, 5 og 7, selv om behandlingstiden er identisk med sammenligningsprøve 1, har en trykstyrke efter 30 minutter på omkring 1,5 til 30 2 gange den styrke, der opnås ifølge sammenligningseksem pel 1. Dette betyder, at prøverne 1, 2, 5 og 7 med fordel 35 10

DK 160285 B

kan sikres imod brud som følge af øjeblikkelige bidekræf-ter, som kan påføres prøverne efter kondensering. Derudover fortsatte prøverne ifølge opfindelsen med at udvise forøgelse af trykstyrken, selv efter 24 timers forløb, 5 således af flydningen mindskedes. Dette betyder, at prøverne ifølge opfindelsen sikrer en opbygning, som kan modstå bidekræfter over forlængede tidsperioder, og som således ikke udsættes for brud. Lignende resultater kan opnås med prøverne 3 og 6 sammenlignet med henholdsvis 10 sammenligningsprøve 2 og 3.

Eksempel 2 viser den virkning, der opnås med selen, som på forhånd er belagt med et metal, der udviser en affinitet over for kviksølv. Ved at sammenligne prøverne 1 og 2 15 viser det sig, at den sidstnævnte opnår sin begyndende trykstyrke efter 30 minutter, hvilket svarer til omkring 1,5 gange tiden hørende til den førstnævnte prøve. Prøven 2 forøger sin høje afsluttende styrke, hvilket betyder, at selen, som i forvejen er belagt med et metal, der 20 udviser affinitet over for kviksølv, såsom sølv, muliggør en tidligere ensartet amalgamering med en ekstremt lille risiko for brud ved bidning.

De udførte cytotoxicitetsforsøg viser, at prøverne 1-2 og 25 4-6 overhovedet ikke udviser toxicitet, medens prøverne 3 og 7 udviser en let grad af toxicitet. Sammenligningsprøverne 1-3 udviser alle en betragtelig grad af toxicitet.

Typiske resultater for toxicitetsforsøgene fremgår af fi-30 gurerne 1-4.

Mere specifikt er figur 1 et fasekontrast-mikrofotografi af normalt dyrkede L-celler, medens figur 2 er et tilsvarende fotografi af L-celler, hvorpå sammenligningsprøven 35 1 er påført. Dette fotografi viser, at samtlige celler er tilintetgjort. Figur 3 viser de celler, hvorpå prøven 3 er påført, og det ses, at celletætheden aftager let. Al- 11

DK 160285 B

ligevel svarer cellernes form til formen af normale celler, hvilket viser, at cytotoxiciteten er reduceret.

Figur 4 viser celler, hvor prøven 1 er påført, og af denne figur fremgår det, at cellernes tæthed og form kan 5 sammenlignes med tætheden og formen af normale celler.

Derved er cytotoxiciteten fuldstændigt elimineret.

Det fremgår således, at det selen-holdige amalgam udviser en ekstremt lille eller slet ingen cytotoxicitet sammen-10 lignet med et tilsvarende selen-frit amalgam, og herved bliver det muligt at fremstille kondenserede tandfyldninger, som er velegnede til oral anvendelse.

Som det fremgår af det foregående, er de omhandlede den-15 talamalgamer væsentligt bedre end de hidtil kendte amalgamer, ikke blot med hensyn til de forbedrede mekaniske egenskaber, men også med hensyn til den reducerede eller endog eliminerede cytotoxicitet. Således udviser kompositionerne ifølge opfindelsen en ekstremt lille eller 20 slet ingen cytotoxicitet.

25 30 35

Claims (7)

1. Hærdende komposition til dental anvendelse omfattende 5 en dental sølv-amalgam-legering, der i det væsentlige består af sølv og tin, og som indeholder et eller flere af metallerne kobber, zink, indium, palladium og guld, kendetegnet ved, at kompositionen yderligere indeholder selen, og at legeringen amalgameres ved 10 triturering med kviksølv.

2. Hærdende komposition ifølge krav 1, kendetegnet ved, at selenet er belagt med et eller flere af de i krav 1 omtalte legeringselementer. 15

3. Hærdende komposition ifølge krav 1 eller 2, k e n -detegnet ved, at den indeholdte mængde selen ligger på mellem 0,005 og 5 vægt-%. 20

4. Hærdende komposition ifølge ethvert af kravene 1 til 3, kendetegnet ved, at amalgam-legeringen indeholder selen.

5. Hærdende komposition ifølge ethvert af kravene 1 til 25 4, kendetegn et ved, at amalgam-legeringen på forhånd indeholder kviksølv i en mængde på højst 3 vægt- %.

6. Hærdende komposition ifølge ethvert af kravene 1 til 30 5,kendetegnet ved, at der er indeholdt selen i det kviksølv, der benyttes til amalgamering af legeringen.

7. Hærdende komposition ifølge ethvert af kravene 1 til 35 3, kendetegnet ved, at der på forhånd findes selen i både amalgam-legeringen og kviksølvet, som anvendes til amalgameringen.